Fertigungssoftware und F1: Warum Excel einfach nicht mithalten kann

Die meisten Hersteller streben nach Spitzenleistungen, ganz gleich, auf welche Branche sie sich spezialisiert haben. In der Formel 1, dem Inbegriff des Weltklasse-Motorsports, müssen die Hersteller mehr als nur hervorragend sein - sie müssen die Besten sein.

Deshalb waren die Fans überrascht, als sie hörten, dass sich eines der zehn Teams bei der Verwaltung der Werksabläufe auf eine einzige Excel-Tabelle verlassen hat. Excel hat auch seine eingefleischten Fans, aber die Software erweist sich als unzureichend für die Bedürfnisse der Fertigung, und die Auswirkungen sind auf der Formel-1-Rennstrecke zu spüren.

Fertigungsstandards im F1-Rennsport

Formel-1-Fans genießen den Nervenkitzel eines Grand Prix, aber nur wenige Gelegenheitszuschauer sind sich bewusst, dass das Rennen weit vor dem Schwenken der Flaggen beginnt - es beginnt in der Werkstatt.

Jedes Jahr wird ein neues Auto entwickelt, das strenge Vorgaben hinsichtlich Qualität, Kosten und Fahrbarkeit erfüllen muss.

Zunächst entwerfen die Ingenieure die Entwürfe mit Hilfe von CAD-Systemen (Computer Aided Design). Anschließend wird die Aerodynamik mit Hilfe der numerischen Strömungsmechanik (CFD) getestet. Nach eventuellen Verbesserungen wird das Auto im Windkanal getestet und weiter optimiert. Die meisten Modellteile in diesen Phasen werden mit Rapid-Prototyping- und 3D-Drucktechnologien hergestellt, da die meisten Komponenten aus Verbundwerkstoffen und Kohlefaser bestehen.

Sobald der Entwurf genehmigt ist, beginnt die Herstellung des eigentlichen Fahrzeugs:

"Die Werkstoffe werden buchstäblich unter die Lupe genommen, und jedes Teil des Fahrzeugs wird einer zerstörungsfreien Prüfung mit Röntgen- oder Ultraschalltechniken unterzogen, um den Zustand der Verbindungsstellen und der Laminate, die Festigkeit, die visuelle Kontrolle und eine gründliche Reinigung zu bewerten.

"Jedes Teil hat eine auf der Laufleistung oder der Zeit basierende 'Lebensdauer', nach der es ausgebaut und ersetzt werden muss, und Komponenten, insbesondere sicherheitskritische, werden oft bis zum Drei- oder Vierfachen der geforderten Lebensdauer getestet, nur um sicherzugehen."

Es versteht sich von selbst, dass der Herstellungsprozess eines solchen Elitefahrzeugs höchste Präzision und Rückverfolgbarkeit erfordert. Wenn eine Messung auch nur um einen Millimeter abweicht, könnte das Auto auf der Rennstrecke zum Stillstand kommen. Das Team wäre für dieses Rennen aus dem Rennen und hätte auch keine Meisterschaftspunkte mehr.

Dies ist bereits ein großer Auftrag für das Werk, aber die Arbeit ist nicht getan, sobald das Auto die Fertigung vor der Saison abgeschlossen hat; die Autos werden während der gesamten Saison kontinuierlich auf Leistung optimiert.

Die Regeln erlauben es, verschiedene Teile auszutauschen und Setups neu zu konfigurieren. Es besteht auch die Möglichkeit, dass ein Auto gegen eine Streckenmauer prallt oder in Trümmerteile rutscht, was bedeutet, dass zusätzliche Teile vor Ort aufbewahrt werden müssen, falls das Auto beschädigt wird.

Wie kann eine Excel-Tabelle all das leisten? Und vor allem, wie kann jeder Team- und Abteilungsleiter auf eine statische Anwendung zugreifen, die just-in-time präzise und sofortige Ergebnisse liefert?

Grand Prix Enttäuschung: Wie die Software das Rennen beeinflusste

Williams hat seit den frühen 1990er Jahren nicht mehr an der Spitze der Weltmeisterschaft gestanden, obwohl es eines der traditionsreichsten Teams aus den Anfangstagen des Sports ist. James Vowles, der neue Teamchef von Williams Racing ab 2023 (nach seinem Wechsel von Mercedes Petronas), steht vor der großen Herausforderung, das Williams-Werk vollständig digital umzugestalten.

Er erbte die Master-Excel-Liste von Williams, in der rund 20.000 verschiedene Teile und Komponenten erfasst waren. Diese Tabellenkalkulation war nicht nur unhandlich und schwer zu bedienen, sondern enthielt auch keine Datenfelder für wichtige Kennzahlen wie Komponentenkosten, Lagerbestände und Vorlaufzeiten.

"Die Excel-Liste war ein Witz", so Vowles. "Unmöglich zu navigieren und unmöglich zu aktualisieren.

Die Zeichen standen auf Sturm: Vowles musste die Fabrik in einen höheren Gang schalten, um das berühmte Team wieder auf den Boden der Tatsachen zu bringen.

Vowles erläuterte: "Man muss in das System gehen und [Teile] müssen bestellt werden. Ist ein Frontflügel unter diesen Umständen wichtiger als ein vorderer Querlenker? Wann kommen sie durch? Wann ist die Inspektion? Wenn man anfängt, Hunderttausende von Bauteilen zu verfolgen, die sich durch das Unternehmen bewegen, ist eine Excel-Tabelle nutzlos. "Sie müssen wissen, wo sich jedes einzelne dieser unabhängigen Bauteile befindet, wie lange es dauert, bis es fertig ist, wie lange es dauert, bis es zur Inspektion geht, ob es Probleme bei den Inspektionen gab und ob es wieder zurückgeschickt werden muss."

Die organisatorischen Anfänge der digitalen Transformation von Williams brauchen einige Zeit, weshalb das Team verständlicherweise während des Grand Prix von Australien 2024 einen Rückschlag erlitt.

Einer der beiden Teamfahrer verunglückte während einer Trainingsrunde vor dem Rennen und beschädigte das Chassis. Normalerweise sind die Teams auf diese Art von Rückschlag vorbereitet und haben Ersatzchassis an Deck.

Leider konnte ein zweites Chassis aufgrund der Unordnung in der Fabrik nicht rechtzeitig hergestellt werden. Williams musste einen seiner beiden Fahrer auf die Ersatzbank setzen, was die Chancen auf ein paar WM-Punkte stark beeinträchtigte.

"Wir sind sehr enttäuscht, dass wir das Chassis aufgrund des Schadens vom Wochenende zurückziehen müssen", sagte Vowles. "Es ist in der heutigen Formel 1 inakzeptabel, kein Ersatzchassis zu haben, aber es spiegelt den Rückstand wider, den wir im Winter hatten, und zeigt, warum wir uns deutlich verändern müssen, um uns für die Zukunft in eine bessere Position zu bringen."

Digitale Transformation: Eine nötige Übernahme

Vowles betonte auch die Bedeutung von aktuellen Verfahren und Prozessen jenseits der Software. Die Fähigkeiten und das Fachwissen der Mitarbeiter sind aufgrund mangelnder administrativer Pflege hinter den Erwartungen zurückgeblieben, und die Produktionsleistung hat darunter gelitten.

So gehen beispielsweise regelmäßig E-Mails zwischen Managern hin und her, während die Mitarbeiter versuchen, fehlende Informationen zu sammeln. Mitarbeiter in den Werkstätten haben zugegeben, dass sie keine Ahnung haben, wo die Komponenten gelagert sind, wenn sie auf der Suche nach den benötigten Teilen durch die Fabrik wandern.

Vowles sagt: "Wenn man eine Gruppe von Leuten nimmt und sie versteckt, und eine andere Gruppe von Leuten sie versteckt, entwickeln sie sich zu unterschiedlichen Stadien. Und genau das ist passiert, die Vorstellung davon, was Exzellenz ist, ist eine völlig andere als die, die sie heute ist, und man muss die Dinge vorantreiben."

Trotz des Wettbewerbsrückschlags, den Williams in diesem Jahr hinnehmen musste, loben sowohl Fans als auch Kritiker Vowles' nüchterne Herangehensweise an die Korrektur der besten Praktiken in der Fabrik, um langfristige Verbesserungen zu erzielen.

Vowles' Ansatz für die digitale Transformation von Williams ist solide, weil er sowohl auf technische als auch auf betriebliche Aspekte der Fertigung abzielt:

1. Die Software, die für Rückverfolgbarkeit, Aktualität und Genauigkeit benötigt wird
2. Die Systeme, die zur Unterstützung der Mitarbeiter in der Fertigung und der Teamleiter erforderlich sind Nun haben Sie vielleicht nicht das Gewicht einer potenziellen Weltmeisterschaft in den Händen, aber Vowles' Expertenfahrplan für Verbesserungen enthält wertvolle Erkenntnisse für den durchschnittlichen Hersteller.

Kümmern Sie sich zunächst um die Details mit Hilfe von Software, die visuelle Arbeitsanweisungen, Datenerfassung, Rückverfolgbarkeit und Metriken für Vorfallsberichte nutzt. Sie können Ihre Mitarbeiter erst dann schulen, wenn sie über die notwendigen Arbeitsmittel und Berichte verfügen, auf die sie sich verlassen können, wenn sie neue Fähigkeiten und Gewohnheiten erlernen.

Zweitens sollten Sie den Wissensaustausch und die Zusammenarbeit zwischen den einzelnen Abteilungen Ihrer Einrichtung fördern, damit die Teams ihre Aufgaben koordinieren können. Ihre Software hilft bei der Kommunikation, da nun alles in einer zentralen Datenbank zugänglich ist und die Authentifizierungen für die verschiedenen Verantwortungsebenen innerhalb der Belegschaft gesichert sind.

Und wie in der Formel 1 sollten Sie weiterhin über Optimierungen nachdenken, die die Abläufe in der Produktion verbessern können, denn es gibt immer etwas zu verbessern, egal wie klein.

Zu guter Letzt ist es an der Zeit, die Excel-Datei zu löschen.